基于OpenGL的煤矿地震数据三维可视化

结合煤矿地震数据特点,研究了OpenGL和VC＋＋6．0联合编程,利用适合地震数据三维显示的算法,研制了基于Windows的煤矿地震数据三维可视化系统Sgy3D,Sgy3D的基本功能包括数据体、Inline剖面、Crossline剖面、层位、等值线、任意测线等要素的三维立体显示;实现了对数据体的动态放大、缩小、平移等交互操作。将Sgy3D应用于实际地震资料解释,取得了良好的地质效果。     

三维模型拟合二维剖面数据反演调研

野外CSAMT大多采集的是二维剖面数据,如何利用这些二维剖面数据获得尽可能接近实际情况的地电断面是许多电磁学者关心的问题。在对电磁正反演充分调研的基础上,可以对二维CSAMT剖面数据进行三维模型的模拟反演,通过三维数值模拟解决人工场源的三维特征问题,保证对三维地质体的模拟,同时拟合二维剖面数据,减小野外施工难度。在充分调研的基础上,系统地介绍了电磁正反演的研究现状及发展方向,讨论了用三维模型拟合二维剖面数据反演的可行性。     

歧口凹陷陡坡扇地震地质模型正演与应用

根据歧口凹陷典型陆相沉积为主的沉积模式,结合储层纵向砂泥薄互层、横向砂体变化大及砂泥岩速度接近造成的波阻抗差异小等特点,利用该区的实际井测井资料分别建立一维、二维、三维地质模型,进行正演模拟。通过实际井简化一维模型正演分析,建立歧口典型陡坡扇沉积特征的地质模型进行二维正演模拟,总结陡坡扇沉积的地震响应特征,再利用三维模型正演能很好的反映砂体纵横向变化引起地震属性变化的优势,对三维正演数据体的各种平面属性及时间切片等参数特征进行分析,优选出了适合该类储层的地震预测方法,为陡坡扇沉积砂体的地震资料剖面解释预测和地震相识别提供了理论依据。     

全三维地震解释技术在滑动构造解释中的应用

通过对全三维地震勘探方法的研究,结合采区勘探成果,从点、线、面、体等多渠道及三维数据体的多个侧面．全方位剖析三维数据体,使解释人员从传统的剖面解释模式中彻底解放出来,直接面对地质异常体进行三维立体解释,从而对采区滑动构造的位置及形态进行精细地分析与研究,避免了地震解释的随意性,大大提高了解释的精度及效率。     

关于光线投射算法的OpenGL高效实现

采用光线投射算法对二维(2D)图片实现三维(3D)重建,用3线性插值算法计算每个采样点的颜色值和不透明度,提高三维重建图像后的精度。该算法实现主要借助于OpenGL函数库及其三维观察矩阵,以其精确计算规则三维数据场在观察方向上的二维投影区域,减少了光线投射算法中投射光线数量。根据Phone光照模型为数据场预先计算和保存明暗表,并通过优化常规现实代码,有效地提高了光线投射体绘制算法的效率。该算法既保证了精度,又提高了显示的速度。     

交通事故中车辆二维碰撞车速分析及可视化再现研究

针对交通具有普遍性的汽车二维碰撞过程建立了一套完整适用性强的计算方法,分析了弹性恢复系数、路面附着系数的影响,并利用VC＋＋、OpenGL、3DMAX、Matlab联合进行了仿真和可视化再现。实例分析表明本文方法可以快速、准确地分析复杂的汽车碰撞事故的车速及运动轨迹。     

数据可视化及其在地学中的应用

数据可视化是将多维数据以图形、图像方式显示,拓宽了传统图标的功能,提高了人们对数据的处理及解释能力,为更好地利用数据奠定了基础。数据可视化已经应用于处理地学数据,并且应用各种语言开发出了多种数据可视化技术。本文简要地介绍了数据可视化及其在地学中的应用,并结合实例介绍了其实现语言OpenGL、实现技术分治技术。指出开发四维及四维以上图形显示技术是可视化研究的难点。     

基于Matlab平台实现二维复杂地质模型多边形网格建模及重力异常正演计算

对已知地质模型进行重力异常正演计算是利用重力场数据对地下介质的密度异常信息进行解释的重要手段。针对三维复杂地质体的建模困难且不便,而且多数三维线性地质体可以近似看作二维地质体以实现快速方便处理的情况,对二维地质体进行多边形网格建模,并利用Matlab平台编写了适用于复杂二维地质模型的重力异常计算的软件系统。该软件系统对模型设定简单、运算速度快。选择华北地区的剖面使用目前业内广为使用的IGMAS正演软件和文中的软件系统进行了对比试验,结果显示两种方法计算的重力异常结果相当。     

瞬变电磁三维成像在煤矿含水体探测中的应用

瞬变电磁法探测技术是目前煤矿含水体探测的首选方法,目前瞬变电磁常用的解释手段为一维正反演、二维成果图显示,在描述三维空间地质信息方面略显不足。本文以新疆哈密某煤矿含水体探测项目数据为例,为了能够更加准确地了解地下介质的电性结构,多角度、多方位地显示地下含水体三维空间特征,通过坐标转换,将深度—视电阻率数据转换到三维空间坐标系下,利用三维可视化软件进行三维离散数据网格化,制作了瞬变电磁三维可视化成像模型、含水体三维可视化模型、三维切片等。结果表明,利用瞬变电磁三维成像能够清晰、直观地显示含水体异常在立体空间上的范围及空间位置形态,亦可以清晰地显示二维剖面难以发现的含水构造,有利于对地下含水体赋存状态、连通情况、补给通道等要素的综合分析。     

直流激电反演解释系统研发与应用

为了提高直流激电法在矿产和工程勘查中的探测效果,利用VC++6.0编程平台开发了直流激电反演解释系统IPInv。该系统反演模块包括:垂直激电测深一维和二维反演,高密度激电数据二维反演,地表、井中及井地激电数据二维反演,多元激电数据融合人机交互二维反演,地表、井中及井地激电数据三维反演。该系统操作方便,反演结果可靠,已在国内多家科研院所及生产单位投入使用。     

基于Java 3D的三维网络模型的研究

Java3D是Java在三维图形方面的扩展。Java3D基于OpenGL等底层的API,同时结合了Java语言的网络功能,很好地解决了网络跨平台环境的三维可视化问题。用Java3D作为基于网络的虚拟建模环境的开发平台,有助于在应用中不断采用更为先进的算法,形成独立的技术核心。充分利用Java语言面向对象的特征,介绍了Java3D与VR相结合的Web3D应用技术,提出了在Java3D中复杂的三维网络模型的构造方法,采用Java3D实现与用户交互的虚拟三维场景。     

数控加工三维仿真系统的研究与开发

采用Windows98作为开发平台,选择OpenGL作为工具,开发了数控车、铣、钻加工三维仿真系统。系统由数控程序编辑,数控程序检查与解释,仿真计算及仿真显示等模块组成。其特点是基于数控代码的反向仿真,更接近实际车削、铣削、钻削的加工过程。     

OpenGL下三维模型的显示和自由旋转

在Windows平台上,利用DXF文件格式读取数据,采用OpenGL API技术显示已有的三维模型,并运用虚拟球技术和矩阵变换实现对三维模型的自由旋转,方便了对模型的观察和进一步研究.     

应用OpenGL开发参数化机构运动仿真系统

将OpenGL技术应用到三维机构仿真研究中,是开发三维运动仿真软件的代码基础,同时也是自主开发三维CAE软件的图形学基础.在VC 的MFC编译环境下,应用开放的OpenGL图形数据库,开发基于OpenGL技术的参数化三维机构运动学仿真平台.系统阐述了OpenGL的工作原理、工作流程,应用Open-GL技术进行仿真软件系统开发的基本原理以及三维机构运动仿真在VC 平台下的实现方法.     

三维地质模型可视化中直接三维交互的实现

人机交互是可视化系统中不可缺少的组成部分，三维交互的技术关键是建立屏幕二维坐标与三维空间坐标的对应关系．基于改进三棱柱3D地质模型，在其可视化过程中采用几何变换方法，并借鉴OpenGL的选择、反馈等技术，实现了矿床地质模型的直接三维交互操作，提高了3D地质建模软件的易用性与灵活性．     

城市三维管线信息系统的设计与实现

在不同管线数据库的基础上建立3个信息表实现管线数据组织,为管线三维建模和可视化提供断面数据参数和基础源数据,采用断面与体面三角剖分拟合法实现管线三维建模和可视化,基于Visual C＋＋和OpengGL技术设计并实现城市三维管线信息系统的基本功能。     

BVH文件驱动三维人体动画的实现

三维人体动画是虚拟现实技术中的一大难点。提出一种利用BVH(BiovisionHierarchy)文件驱动三维人体动画的方法,并采用OpenGL(Open Graphics Library)绘制三维人体,最后给出了实现结果。由于采用OpenGL绘制复杂的人体模型需要保存动画中的顶点和面片的信息,这将大大增加三维人体动画的计算量,所以使用简单的圆柱和圆球来绘制三维人体,以便能快速准确地模拟三维人体动画。结果表明可以实现比较逼真的三维人体动画。     

基于2．5D模型和3D模型的重震联合反演对比分析

由于三维可视化显示技术的复杂性和任意形状、多个沉积层模型三维正演计算的复杂性,目前国内外大多采用2．8D模型。本文根据南方海相油气勘探的实际情况,编制了基于8D模型的可视化重震交互反演系统。通过理论模型的验证,对实际资料处理结果的对比,8D重震联合反演克服了2D或2．8D模型难以模拟复杂地质构造带的问题,较好地解决了海相地区地震资料品质差、信噪比低导致地震解释模糊甚至无法给出解释的困难,取得了明显的地质解释效果。     

三维人体数据处理及真实感显示技术

分析了德国Tecmath公司的VITUS激光三维人体扫描仪生成的STL格式的三维人体模型文件的数据格式，针对STL文件格式体积庞大、读取速度低下的弊端，提出了利用文档串行化技术和动态数组技术读取和保存STL文档中有效信息的方法，经实际编程检验，文件体积和读取速度都得到了极大的改善．文中还以OpenGL作为三维显示接口，来解决三维人体数据的可视化问题，从而使三维人体扫描仪获得的数据可以脱离扫描仪在其它的环境下进行显示与处理。为其数据的进一步处理与深层次开发打下了基础．